《环境生物修复技术-环工环科》课程教学大纲

PAGEPAGE7环境修复技术EnvironmentalBioremediationTechnology一、课程基本信息学时：32学分：2.0考核方式：考查中文简介：环境修复技术是在上世纪90年代迅速发展的一种治理土壤、沉积物、水体和海洋中有毒化学品污染的新技术。本课程重点围绕生物修复技术，主要讲授生物修复的基本特点及其理论基础，即微生物对污染物的作用及其毒理效应、污染物对生物降解的作用、环境因子对污染物生物降解的影响等。同时，本课程结合实例以专题形式介绍修复技术在不同污染环境中的应用，包括富营养化湖泊和河涌的生态修复、人工湿地在污水处理中的应用、有机污染物土壤的生物修复、重金属污染土壤的生态修复、连作土壤微生物污染的修复和农业非点源污染修复技术等。通过本课程的学习，使学生了解当前修复技术的发展和应用情况，掌握针对不同污染环境下所采用的生物修复技术，提高学生理论知识应用能力，为培养具有较强实操能力的环境专业人才打下坚实基础。教学目的与要求环境修复技术是一个多学科的交叉课程，需要化学、微生物学、生物化学、毒理学、工程学、土壤学、水文地质学、植物学等方面的综合知识。本课程从生物修复的基本知识入手，重点介绍不同污染环境下所采用的修复技术、污染物降解的基本过程及其影响因素，以使学生对生物修复的原理、发展、应用以及存在的问题有明晰和透彻的了解。三、教学方法与手段本课程教学过程中主要采用的方法和手段有：讲授法、案例教学法、讨论法、体验学习教学法、调查研究和专业网站学习法等。四、教学内容及目标 教学内容教学目标学时分配第一章绪论3第一节本课程授课内容、成绩评定与学习方法了解背景知识了解基本概念掌握工程实例理解重点与难点:①基本概念：环境修复、生物修复、生物修复三者的概念区别。②掌握环境修复技术类型、生物修复类型、生物修复的特点、生物修复的局限性、生物修复的原则。③了解微生物修复的基本指导思想和植物对环境中金属的去除。④了解一些生物修复方面的工程实例：海洋石油污染的生物修复、植物修复重金属污染土壤、受损河流生态系统的修复、生态浮岛、污水土地处理系统。衡量学习是否达到目标的标准:①是否掌握环境修复技术的类型（根据修复受体不同分类）。②是否了解近年来广州治水状况及存在问题。③是否对自己所学专业有一个比较清晰的认识。第二章富营养化湖泊的生态修复3湖泊概况了解第二节湖泊的演化了解第三节湖泊的富营养化掌握第四节湖泊的富营养化防治掌握第五节展望理解重点与难点:①基本概念：湖泊，人工湖泊，淡水湖、咸水湖和盐湖，矿化度，湖泊的演化，湖泊的富营养化等。②了解我国的湖泊分布，处理好湖泊的保护与开发的关系。③掌握水体富营养化状态的判断标准。④理解湖泊富营养化的机制和实质。⑤了解目前湖泊富营养化防治的主要方法及具体的湖泊生态恢复实践。衡量学习是否达到目标的标准:①是否掌握湖泊，人工湖泊，矿化度，湖泊演化，湖泊的富营养化等基本概念。②是否理解和掌握水体富营养化状态的判断标准，湖泊富营养化的机制和实质，湖泊富营养化防治的主要方法。③是否理解与掌握湖泊生态恢复的必要性与作用。第三章人工湿地污水处理技术概述4第一节湿地与人工湿地概述了解第二节人工湿地分类及组成理解第三节人工湿地净化废水的机理掌握第四节人工湿地工程设计掌握第五节人工湿地存在的问题及解决方案理解第六节人工湿地的应用及发展趋势理解重点与难点：①基本概念：湿地，人工湿地。②了解我国湿地的分布和功能，了解国内外人工湿地发展现状。③掌握人工湿地的概念、分类及组成。④理解人工湿地净化废水的机理，学会简单的人工湿地工程设计。⑤了解人工湿地存在的问题及解决方案。衡量学习是否达到目标的标准：①是否掌握湿地、人工湿地等基本概念。②是否掌握人工湿地的分类方法及类型。③是否理解人工湿地净化废水的机理。第四章河涌的生态修复3第一节河涌污染现状了解第二节河涌生态修复技术及修复目标掌握第三节国内外河涌修复工程实例理解重点与难点：①河涌污染成因及生态修复目标。②河涌生态修复技术比较。③河涌生态修复技术工程应用概况。衡量学习是否达到目标的标准：①是否了解河涌污染的原因。②是否掌握河涌生态修复原理。③是否掌握针对河涌不同污染原因能采用合适的生态修复技术。第五章有机污染土壤的修复技术4第一节土壤中的油类污染物理解第二节原位催化生物降解掌握第三节荷兰案例了解第四节“宁波样本”了解重点与难点：①基本概念：油类物质、油类的性质和扩散特点。②掌握油类物质有哪些风险，可以采用的研究策略和修复方法、以及费用有哪些方面。③了解什么是原位催化生物降解？特定污染物的生物降解、催化降解方法、初步论证和可行性评价。④掌握原位催化生物降解的特点和适用范围。⑤了解一些工程案例中所选取的修复方法的原因。如荷兰于登镇中心区的大型厌氧修复项目、荷兰哈勒姆市中心的直接注射修复项目、阿尔默洛采用生物强化加速生物修复项目、宁波某化工厂丙烯腈泄漏（原位修复）、宁波四明化工有限公司（异位修复）、原宁波制药厂（异位修复）。衡量学习是否达到目标的标准：①是否了解什么是腾笼换鸟。目前我国各城市工业用地腾笼换鸟之后存在哪些问题。我国涉足土壤修复领域的上市公司有哪些。②是否了解什么是土壤中的油类物质和其存在的危害和风险。③是否理解什么是原位催化生物降解和污染物在生物降解过程中起的作用。④是否掌握面对各种各样的土壤污染或场地污染如何选择切实可行修复技术。第六章重金属污染土壤的生态修复4第一节土壤重金属污染的概况了解第二节土壤重金属污染的修复方法理解第三节土壤重金属污染的植物修复掌握第四节展望理解重点与难点：①基本概念：植物修复，玻璃化技术，固化技术，电动修复，反应渗透墙技术等。②了解我国土壤重金属污染的来源，污染现状，污染危害。③掌握土壤重金属污染治理的基本策略，植物修复技术。④理解污染场地修复的技术标准。⑤掌握目前我国重金属污染土壤修复常用的方法。衡量学习是否达到目标的标准：①是否掌握植物修复，玻璃化技术，固化技术，电动修复，反应渗透墙技术等基本概念。②是否理解和掌握土壤重金属污染治理的基本策略、污染场地修复的技术标准、植物修复技术以及目前我国重金属污染土壤修复常用的方法。第七章土壤微生物污染修复技术4第一节引起环境污染的有害微生物了解第二节微生物对环境的污染及危害理解第三节有害微生物污染环境及评价了解第四节案例分析：以连作土壤青枯病的生物修复为例理解重点与难点：①微生物引起的主要环境污染及危害。②土壤微生物污染的监测与评价。③针对连作引起的微生物病害如何有效防治。衡量学习是否达到目标的标准：①通过本章学习是否了解微生物引起的主要环境污染和危害。②是否掌握生物修复克服作物连作障碍的机理。第八章非点源污染及其控制4第一节我国水环境污染现状及突发的水环境事件了解第二节非点源污染的概念及其特点掌握第三节非点源污染的由来掌握第四节非点源污染的危害掌握第五节非点源污染研究理解第六节非点源污染控制技术理解重点与难点：①基本概念：水体污染，水体复合污染，水华，赤潮，污染负荷，非点源污染，点源污染，面源污染，扩散源污染，农业地表径流污染，城市地表径流污染，雨污合流制溢流污染。②从宏观上了解我国水环境污染现状，近年来影响较大的突发的水环境污染事件以及经济社会的高速发展与水环境污染之间的关系。③掌握非点源污染的概念和特征，点源污染和非点源污染概念的区别，影响非点源污染的主要因素。④掌握非点源污染发现的过程及世界主要国家针对非点源污染的控制所制定的相关法律法规。⑤了解目前非点源污染研究的主要方法和技术手段及未来研究的发展趋势。⑥了解目前在实践中主要应用的非点源污染控制的相关技术措施及对策。衡量学习是否达到目标的标准：①是否掌握非点源污染，点源污染，面源污染，扩散源污染，农业地表径流污染，城市地表径流污染，雨污合流制溢流污染等基本概念。②是否掌握非点源污染的概念和特征、点源污染和非点源污染概念的区别、影响非点源污染的主要因素。③是否掌握非点源污染研究的主要方法和技术手段。④是否了解我国非点源污染研究历程以及实践中主要应用的控制非点源污染的技术措施及对策。第九章废弃物资源化产品开发及在生物修复中的应用3第一节有机固体废弃物资源及利用技术概况了解第二节利用有机废弃物制造有机肥料及应用理解第三节利用废弃天然动植物蛋白制造高吸水性树脂及应用了解第四节利用造纸黑液木素和羽毛蛋白、棉籽蛋白制造缓/控释肥料技术及应用了解第五节利用园林废弃物、污泥等制造节水保肥复合基质及应用理解重点与难点：①基本概念：有机固体废弃物、堆肥、有机肥料、基质、高吸水性树脂、木素、缓/控释技术等。②了解有机固体废弃物资源概况与利用技术。③掌握堆肥的一般原理。④了解废弃天然动植物蛋白制造高吸水性树脂、造纸黑液木素和羽毛蛋白、棉籽蛋白制造缓/控释肥料技术概况。衡量学习是否达到目标的标准：①是否掌握有机固体废弃物、堆肥、有机肥料、基质、高吸水性树脂、木素、缓/控释技术等基本概念。②是否掌握堆肥原理。③是否理解和掌握废弃天然动植物蛋白、造纸黑液木素、羽毛蛋白、棉籽蛋白、污泥等在环境生物修复中的应用等。五、推荐教材和教学参考资源（一）教材1.沈德中.污染环境的生物修复.北京：化学工业出版社，2002（二）教学参考资源参考书：1.吴启堂,陈同斌.环境生物修复技术.北京：化学工业出版社,20072.